Adaptive Control of the Aerodynamic Flaps of the Savonius Rotor Under Variable Wind Loads

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/app15116096
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This study presents the development of an adaptive control system for aerodynamic flaps of a two-tier vertical-axis Savonius wind rotor to improve performance under variable wind loads. The approach includes detailed kinematic and dynamic modeling of the flap actuation mechanism, accounting for real-world nonlinearities such as backlash, friction, and impact loads. The mechanical transmission system is analyzed to evaluate the influence of design parameters on system dynamics and control accuracy. A mathematical model of an adaptive PID controller is proposed, capable of real-time adjustment of gain parameters based on external wind torque. Numerical simulations under various wind conditions demonstrate that adaptive tuning significantly enhances system stability, reduces overshoot, and ensures faster response compared to fixed-parameter controllers. Sensitivity analysis confirms the importance of mass distribution, mechanical stiffness, and damping in minimizing vibrations and ensuring durability. The developed system provides a reliable solution for efficient wind energy conversion in dynamic environments, including urban and coastal applications.